Planck (avaruusobservatorio)

Planck  on Euroopan avaruusjärjestön (ESA) tähtitieteellinen satelliitti , joka on luotu tutkimaan kosmisen mikroaaltotaustan - kosmisen mikroaaltotaustasäteilyn - variaatioita . Laukaistiin 14. toukokuuta 2009 Ariane-5- kantoraketilla . Syyskuun 2009 ja marraskuun 2010 välisenä aikana Planck suoritti onnistuneesti suurimman osan tutkimustehtävästään ja siirtyi toiseen, joka päättyi 23. lokakuuta 2013.

Tavoitteet

Tehtävällä on laaja valikoima tieteellisiä tavoitteita:

• Kosmisen mikroaaltotaustasäteilyn korkearesoluutioisen intensiteettijakauman ja polarisaation tutkimukset.
• Galaksiklustereiden luettelon luominen Sunyaev - Zel'dovich-efektin avulla .
• Havainnot CMB :n painovoimalinssistä sekä monimutkaisesta Sachs-Wolf-ilmiöstä .
• Havaintoja kirkkaista ekstragalaktisista radiolähteistä ( aktiiviset galaktiset ytimet ) ja infrapunalähteistä (galaktinen pöly).
• Linnunradan havainnot , mukaan lukien paikallinen tähtienvälinen väliaine , synkrotronisäteilyn jakautuminen ja galaktisen magneettikentän mittaukset .
• Tutkimus aurinkokunnasta , mukaan lukien planeetat , asteroidit , komeetat ja eläinradan valo .

Työkalut

Planck on varustettu akselin ulkopuolisella Gregory - teleskoopilla . Pääpeilin koko on 1,9 × 1,5 m . Koska peili on kallistettu suhteessa tulevaan säteeseen, kaukoputken aukko pysyy 1,5 m. Toissijaisen peilin koko on 1,1 × 1,0 m. Se fokusoi kerätyn säteilyn kahteen instrumenttiin : 4÷10 mm) ja High Frequency Receiver ( HFI) (100÷857 GHz tai noin 0,35÷1 mm). Molemmat laitteet voivat havaita fotonien yleisen intensiteetin ja polarisaation .

Low Frequency Receiver (LFI)

Taajuus (GHz)	Kaistanleveys ( )	Resoluutio (arcmin)	Herkkyys (kokonaisintensiteetti) , 14 kuukauden seuranta ( 10–6 )	Herkkyys (polarisaatio) , 14 kuukauden havainto (10 -6 )
kolmekymmentä	0.2	33	2.0	2.8
44	0.2	24	2.7	3.9
70	0.2	neljätoista	4.7	6.7

Low Frequency Receiver (LFI) on 22 mikroaaltoradiovastaanottimen ryhmä, jotka toimivat 20 K (−253 °C) lämpötilassa. Nämä radiometrit toimivat kolmella taajuuskanavalla 30-70 GHz. Käytetään erittäin herkkiä mikroaaltovahvistimia, jotka toimivat samalla tavalla kuin transistoriradiot . Transistorit vahvistavat antennin keräämää signaalia, jonka jälkeen vahvistettu signaali muunnetaan jännitteeksi. Lähtösignaali on verrannollinen kohteen lämpötilaan. Vastaanottimen on suunnitellut ja valmistanut Elektrobit Suomessa [2] .

High Frequency Receiver (HFI)

Taajuus (GHz)	Kaistanleveys ( )	Resoluutio (arcmin)	Herkkyys (kokonaisintensiteetti) , 14 kuukauden seuranta ( 10–6 )	Herkkyys (polarisaatio) , 14 kuukauden havainto (10 -6 )
100	0,33	kymmenen	2.5	4.0
143	0,33	7.1	2.2	4.2
217	0,33	5.5	4.8	9.8
353	0,33	5.0	14.7	29.8
545	0,33	5.0	147	n/a
857	0,33	5.0	6700	n/a

High Frequency Receiver (HFI) on 54 bolometrisen ilmaisimen joukko, jotka muuntavat vastaanotetun säteilyn lämmöksi. Lämmön määrä mitataan sitten sähkölämpömittarilla, jonka signaali muunnetaan lämpötilaksi tietokoneen avulla. HFI-ilmaisimet toimivat kuudella taajuuskanavalla 100 - 857 GHz. Ne jäähdytetään lähelle absoluuttista nollaa , ja ne toimivat -273 °C:ssa (eli vain asteen kymmenesosa absoluuttisen nollan yläpuolella).

Lento

Se laukaistiin Kouroun avaruussatamasta klo 13.12 14. toukokuuta 2009 Ariane -5- raketilla, ja samalla raketilla laukaistiin Herschel - kiertorata-infrapunateleskooppi . [3]

26. marraskuuta 2010 Planck suoritti menestyksekkäästi suurimman osan tehtävästä 15 kuukauden työssä ja siirtyi laajennettuun osaan, jonka aikana satelliitti jatkoi taivaan tutkimista, kunnes nestemäisen heliumin jäähdytysvastaanotin loppui tammikuussa 2012 [4 ] .

23. lokakuuta 2013 ESAn lennonjohtokeskuksesta lähetettiin viimeinen komento kaukoputken sammuttamiseksi [5] . Ennen sammuttamista Planck-tietokoneeseen ladattiin ohjelmistokorjaus , joka esti ohjausjärjestelmän pysyvästi, jotta mikään signaali ei voinut vahingossa käynnistää laitetta uudelleen. On myös välttämätöntä, että teleskooppi ei aiheuta häiriöitä signaaleihinsa, mikä voi häiritä tutkijoita ja johtaa heitä harhaan. [6]

Tulokset

10.-14. tammikuuta 2011 Pariisissa pidettiin konferenssi ensimmäisille satelliitista vastaanotetuille tieteellisille tiedoille [7] . Samaan aikaan julkistettiin ensimmäiset observatorion havainnoista saadut tulokset [8] .

Tehtävän lopulliset tulokset julkaistiin 21.3.2013. [9] :

• Planckin mukaan maailma koostuu 4,9 % tavallisesta ( baryon ) aineesta (aiempi arvio - WMAP :n mukaan  - 4,6 %), 26,8 % pimeästä aineesta (vastaa 22,4 %) ja 68,3 % (vastaan ​​73 %) pimeästä energiasta .
• korjattu Hubblen vakio ; uusi arvo H0 = 68 km/s/Mpc (eli alkuräjähdyksestä on kulunut 13,80 miljardia vuotta ; edellinen arvio, 70 km/s/Mpc, vastasi 13,75 miljardia vuotta).
• Saatujen tietojen analysoinnin perusteella oli mahdollista määrittää varmemmin neutriinotyyppien lukumäärä  - kolme tyyppiä (elektroni-, muoni- ja tau-neutriinot).
• "Planck" vahvisti pienen eron aineen alkuhäiriöiden spektrin välillä homogeenisesta (spektriindeksi 0,96), mikä on tärkeä tulos inflaatioteorialle , joka on nykyään perustavanlaatuinen.[ selventää ] teoria maailmankaikkeuden elämän ensimmäisistä hetkistä.

Osaa maaliskuun 2013 lopun tiedoista ei ole vielä täysin analysoitu, varsinkin mikroaaltotaustan polarisaatiotietoa, jonka analysoinnin avulla voimme havaita jäännöspainovoimaaaltojen jälkiä [ 10] .

Muistiinpanot

1. ↑ http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Planck/Last_command_sent_to_ESA_s_Planck_space_telescope
2. ↑ Laite tutkii maailmankaikkeuden alkua
3. ↑ "Herschel" ja "Planck" laukaistiin avaruuteen (pääsemätön linkki) . Grani.ru (14. toukokuuta 2009). Haettu 14. toukokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 18. toukokuuta 2009.  (määrätön)  /
4. ↑ Planckin HFI saa päätökseen varhaisen universumin tutkimuksensa . ESA (16. tammikuuta 2012). Käyttöpäivä: 18. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 31. maaliskuuta 2012. (määrätön)
5. ↑ "Planck" epäjohdonmukaisuus (Avaruusteleskooppi jätetty avaruuteen ikuista säilytystä varten) Arkistokopio 11. maaliskuuta 2016 Wayback Machinessa // lenta.ru
6. ↑ Planckin avaruusteleskooppi suljettu pysyvästi . RIA Novosti (23. lokakuuta 2013). Haettu 24. lokakuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 26. lokakuuta 2013.  (Venäjän kieli) /
7. ↑ YouTube -skannauksen tulos
8. ↑ Sean. Ensimmäinen tiede Planckilta (linkki ei saatavilla) . Discover Magazine (11. tammikuuta 2011). Haettu 12. tammikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 20. toukokuuta 2011. (Venäjän kieli) 
9. ↑ Planck-uutisia CNES:ltä (downlink) . Haettu 15. maaliskuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 24. helmikuuta 2013. (määrätön) 
10. ↑ Letters to Journal of Relative Uselessness (10. huhtikuuta 2013). Haettu 7. heinäkuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 4. elokuuta 2020. (määrätön)

Linkit

• Virallinen sivusto  (englanniksi)
• Herschel- ja Planck-satelliitit laukaistiin //astronet.ru
• Planckin kosmologiset tulokset julkistettu Boris Stern Troitsky Variant No. 6(125), 26. maaliskuuta 2013 Planckin kosmologiset tulokset julkistettu
• Planckin Big Bangin tiedoista löytyi virhe // lenta.ru, 16. joulukuuta 2013
• Tieteellinen artikkeli, jossa on yksityiskohtainen kuvaus laitteesta ja sen toiminnan tuloksista  (eng.)

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri katalaani Britannica (verkossa) Universalis
Bibliografisissa luetteloissa	J9U : 987007581194805171 LCCN : sh2010001747